TPS61175EVM - 588 评估模块：深入解析与设计指引

在电子工程师的日常工作中，选择合适的电源转换方案至关重要。今天，我们就来深入探讨德州仪器（Texas Instruments）的 TPS61175EVM - 588 评估模块，看看它在电源转换领域能为我们带来怎样的惊喜。

文件下载：TPS61175EVM-588.pdf

一、模块概述

TPS61175EVM - 588 评估模块旨在评估采用单端初级电感转换器（SEPIC）架构的分轨式 TPS61175 电源解决方案。它使用了 TPS61175 可调输出升压转换器，搭配外部肖特基二极管、输入输出电容、飞跨电容、耦合电感、分轨电路以及相应的反馈和补偿组件，能够将 9V 至 24V 的输入电压转换为稳定的 12V 输出电压。

二、性能规格

不同输入电压下的性能

该模块在不同输入电压下有着不同的性能表现。当输入电压 (V{IN}=9.0V) 时，平均输入电流 (I{IN(AVG)}) 在输出电流 (IO = 750mA) 时最大为 1.3A，开关频率 (f{SW}) 为 750kHz。输出电压 (VO) 标称值为 12V，在 8.5V < (V{IN}) < 9.5V 且 (IO = 400mA) 时，线路调整率为 1%；在 (V{IN}=9V) 且 50mA < (IO) < 375mA 时，负载调整率为 1.5%。输出电压纹波 (ΔV{O(PP)}) 在 (IO = 750mA) 且 (V{IN}=9V) 时最大为 150mV PP。

当输入电压 (V{IN}=24.0V) 且安装分轨电路时，平均输入电流 (I{IN(AVG)}) 在 (I_O = 750mA) 时最大为 0.5A，开关频率同样为 750kHz。输出电压 (VO) 标称值为 24V，线路调整率和负载调整率在相应条件下均为 1%，输出电压纹波 (ΔV{O(PP)}) 在 (IO = 750mA) 且 (V{IN}=24V) 时最大为 150mV PP。

思考

这些性能规格对于实际应用有怎样的影响呢？比如在不同输入电压下，输入电流和输出电压的稳定性会如何影响整个系统的性能？大家可以结合自己的项目需求来思考一下。

三、电路修改与设计参考

输入电压限制与修改

TPS61175 芯片和该评估模块的绝对最大输入电压为 18V。若要输入高于 18V 的电压，必须移除电阻 R6，否则可能会损坏芯片。不过，可以添加分轨电路使功率级电压达到更高水平。此外，该评估模块预留了用于安装分立线性稳压器的未焊接焊盘，可将输入电压扩展至 24V。

设计示例参考

如果要设计分轨式 SEPIC 转换器，可参考应用笔记（SLVA384）。这为我们进一步进行相关设计提供了便利和方向。

四、连接与测试

输入输出连接

该评估模块有多个连接点，不同的连接点适用于不同的电流情况。例如，J1 用于较低输入电流（< 1A）的输入电源正极连接，J2 用于较低输出电流（< 1A）的设备正极输出连接。对于较高输入电流（> 1A），使用 J6 的引脚 1 作为输入电源正极连接，引脚 2 作为输入电源负极连接；对于较高输出电流（> 1A），使用 J7 的引脚 2 作为负载正极连接，引脚 1 作为负载负极连接。此外，J5 的引脚 1 可用于外部时钟同步信号输入，若不使用需用短路跳线将其短接到 GND。

测试结果

测试结果展示了该评估模块在不同条件下的性能。包括不同输入电压和输出电流下的启动情况、PWM 操作、负载瞬态响应以及环路增益和相位等。这些测试结果有助于我们了解模块在实际应用中的表现，为后续的设计和优化提供依据。

五、电路板布局

电路板布局对于开关模式电源至关重要。该评估模块的电路板布局将高频噪声的开关节点与对噪声敏感的反馈电路隔离开来，并仔细规划了高频电流环路的走线。通过图 9 至图 13 可以看到 HPA326 印刷电路板的布局情况。若需要更多布局建议，可参考数据手册（SLVS892）。

六、物料清单

该评估模块的物料清单详细列出了所需的各种组件，包括电容、二极管、电感、电阻、晶体管、集成电路等。每个组件都有其具体的参数和型号，方便我们进行采购和替换。

七、重要注意事项

适用范围与安全警告

该评估模块仅用于工程开发、演示或评估目的，并非面向普通消费者的成品。使用时，操作人员需具备电子专业知识并遵循良好的工程实践标准。该模块可能不符合欧盟关于电磁兼容性、有害物质限制（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE 或 UL 等指令的技术要求。

输入输出范围限制

必须在 9V 至 24V 的输入电压范围和 0V 至 12V 的输出电压范围内操作该评估模块。超出指定输入范围可能导致意外操作和/或对评估模块造成不可逆损坏；连接超出指定输出范围的负载可能导致意外操作和/或对评估模块造成永久性损坏。

温度注意事项

在正常运行期间，部分电路组件的外壳温度可能超过 85°C。只要保持输入和输出范围，评估模块设计为能够在某些组件高于 85°C 的情况下正常运行。在操作过程中，靠近这些高温组件放置测量探头时需注意其可能很烫。

综上所述，TPS61175EVM - 588 评估模块为我们提供了一个很好的电源转换解决方案评估平台。通过深入了解其性能规格、电路修改、连接测试、电路板布局和物料清单等方面，我们可以更好地将其应用到实际项目中。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。